白細(xì)胞介素-10對骨質(zhì)疏松小鼠牙槽骨吸收的保護(hù)作用

趙　瑩　龐宇軒　敦欣卉　馮兆賀　費(fèi)鴻博　費(fèi)　瑞　隋曉光

(吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)系，吉林　長春　130021)

白細(xì)胞介素-10對骨質(zhì)疏松小鼠牙槽骨吸收的保護(hù)作用

趙瑩1龐宇軒1敦欣卉馮兆賀費(fèi)鴻博1費(fèi)瑞隋曉光2

(吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)系，吉林長春130021)

〔摘要〕目的觀察白細(xì)胞介素(IL)-10對骨質(zhì)疏松(OP)小鼠牙槽骨的影響，探究其對牙槽骨吸收的保護(hù)作用。方法用雌性小鼠構(gòu)建OP模型小鼠后隨機(jī)分為空白組、模型組，高、中、低劑量IL-10組。各組尾靜脈注射分別給予生理鹽水和IL-10，2次/w。給藥4 w后處死小鼠，分別取下頜骨和靜脈血。下頜骨常規(guī)脫鈣，石蠟包埋、切片、HE染色，觀察下頜骨變化。靜脈血用于分離血清檢測IL-1β水平。結(jié)果與空白組相比，模型組骨破壞嚴(yán)重。與模型組相比，IL-10高、中、低劑量組骨密度顯著增高，骨質(zhì)破壞緩解。血清中IL-1β含量明顯下降，其中以中、高劑量組為最好。結(jié)論IL-10對OP小鼠牙槽骨吸收有保護(hù)作用，且該作用與抑制炎癥過程有關(guān)。

〔關(guān)鍵詞〕白細(xì)胞介素(IL)-10；骨質(zhì)疏松；IL-1β

骨代謝是骨吸收和骨形成的動(dòng)態(tài)平衡過程，在病理情況下破骨細(xì)胞活動(dòng)增強(qiáng)或成骨細(xì)胞活動(dòng)減弱，將導(dǎo)致骨質(zhì)丟失產(chǎn)生骨質(zhì)疏松(OP)〔1〕。OP對牙槽骨影響尤為明顯，因?yàn)槔夏耆说难例X脫落常需要全口修復(fù)或牙體種植，但中老年患者的牙槽骨常存在一定程度的OP，因而影響口腔修復(fù)及固位效果，進(jìn)而影響他們的生活質(zhì)量。牙體種植是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的一種新型口腔修復(fù)技術(shù)，而牙槽骨的吸收和疏松則嚴(yán)重影響種植體在植入部位的成功種植，因此如何提高患者牙種植體的成功率已成為口腔醫(yī)生最為關(guān)注的問題。白細(xì)胞介素(IL)-1β是一種致炎因子，廣泛參與人體多種病理損傷過程。作為一種較強(qiáng)的骨吸收刺激因子，它可刺激破骨細(xì)胞激活，促進(jìn)骨吸收，從而導(dǎo)致OP〔2〕，因此抑制IL-1β的表達(dá)可防治OP的發(fā)生。IL-10是一種重要的免疫調(diào)節(jié)因子，具有較強(qiáng)的抗炎作用，其在OP的發(fā)生、發(fā)展中起重要的抑制作用〔3，4〕。研究發(fā)現(xiàn)〔5〕，IL-10可通過下調(diào)促炎因子的表達(dá)抑制破骨細(xì)胞的激活及分化，從而減少骨吸收，影響成骨細(xì)胞的增殖和骨形成。本文擬研究IL-10對牙槽骨吸收的保護(hù)作用，以防治牙槽骨吸收。

1資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物KM種小鼠，雌性，4周齡，體質(zhì)量(18±5)g，清潔級動(dòng)物，由吉林大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，合格證號：吉實(shí)動(dòng)質(zhì)(2000)-042。

1.2藥物與試劑糖皮質(zhì)激素地塞米松注射液購自吉林大藥房；IL-10購自吉林科合生物科技有限公司；堿性磷酸酶(ALP)檢測試劑盒，購于南京建成生物工程研究所；小鼠IL-1β試劑盒購自百金生物科技有限公司。

1.3小鼠OP模型的構(gòu)建取48只KM種雌性小鼠，按體重均分為四組，其中三組用20%地塞米松2.5 mg/kg肌肉注射，持續(xù)注射12 w，2次/w；另一組作為空白組〔6〕。12 w后，隨機(jī)在給藥組和空白組中取2只小鼠，檢測血中鈣、磷指標(biāo)以檢測OP模型的構(gòu)建結(jié)果。

1.4分組和給藥造模成功后，將小鼠分為模型組(等容量生理鹽水)、IL-10低(21.5 mg/kg)，中(43 mg/kg)、高(86 mg/kg)劑量組和空白組各8只。各組按不同劑量尾靜脈注射給藥，連續(xù)給藥4 w，2次/w。

1.5小鼠下頜骨的HE染色停藥后次日，脫頸椎處死小鼠，取小鼠下頜骨，經(jīng)2 w脫鈣和脫水后，常規(guī)石蠟包埋、切片、HE染色觀察。以醫(yī)學(xué)圖像分析儀測定各切片的灰度值，隨機(jī)選取3個(gè)視野取均值。

1.6小鼠血中IL-1β的表達(dá)檢測采用IL-1β酶聯(lián)免疫試劑盒，具體操作按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1HE染色變化給予IL-10 4 w后，小鼠牙槽骨組織的損傷明顯減輕，其中空白組牙槽骨形態(tài)結(jié)構(gòu)緊密，而模型組牙槽骨不完整，存在較多空隙；不同濃度的IL-10組對牙槽骨的修復(fù)作用明顯，以高劑量組的效果最為明顯，與模型組有明顯差別，表明IL-10具有保護(hù)修復(fù)小鼠OP作用。見圖1。

2.2各組血清ALP的變化給予IL-10 4 w后，IL-10各組血清中ALP含量明顯下降，與模型組差異均顯著(P<0.05)，其中，中、高劑量組差別并不明顯。表明IL-10可對小鼠OP有一定保護(hù)修復(fù)作用。見表1。

2.3各組血清IL-1β的變化給予IL-10 4 w后，中、高劑量組血清中IL-1β含量與模型組差異極顯著(P<0.01)，而低劑量組與模型組差異不明顯。表明IL-10可通過抑制炎癥過程減低炎癥因子IL-1β的分泌，減弱破骨細(xì)胞的作用，保護(hù)修復(fù)小鼠OP。見表1。

表1　各組血清ALP及IL-1β蛋白含量變化

與模型組比較：1)P<0.05

圖1　各組牙槽骨形態(tài)變化(HE，×200)

3討論

OP是常見的骨代謝疾病，它是以一種骨礦量低下、骨質(zhì)量降低，脆性增加和骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞為特征的全身性疾病，可影響口腔中下頜骨骨量減少〔7〕。研究證實(shí)〔8〕老年人都伴有不同程度的OP，且牙槽骨的吸收尤為明顯，這就給傳統(tǒng)的修復(fù)及種植帶來困難。本研究證實(shí)，IL-10可通過抑制炎癥因子IL-1β的產(chǎn)生進(jìn)而減弱破骨細(xì)胞的作用，表明IL-10對OP有明顯改善作用，可抑制牙槽骨骨量的流失，保護(hù)牙槽骨吸收。骨代謝機(jī)制中有多種細(xì)胞因子的參與，其中IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)-α作為破骨細(xì)胞最強(qiáng)的刺激因子，可明顯加速骨吸收，成為OP發(fā)生的原因之一〔9〕。IL-1β作為較強(qiáng)的骨吸收刺激因子，可刺激破骨細(xì)胞前體細(xì)胞的增殖活化，形成破骨細(xì)胞。同時(shí)，作為“上游因子”還可通過刺激成骨細(xì)胞產(chǎn)生巨噬細(xì)胞集落刺激因子、IL-6、TNF-α和前列腺素E2等“下游因子”，間接激活破骨細(xì)胞，抑制破骨細(xì)胞凋亡，促進(jìn)骨吸收〔2〕。另外，血清中IL-1β的升高，還能促進(jìn)成骨細(xì)胞產(chǎn)生膠原酶，使骨基質(zhì)降解，促進(jìn)骨吸收加強(qiáng)，導(dǎo)致OP發(fā)生。本研究證實(shí)，IL-10對IL-1β的表達(dá)有明顯抑制作用，IL-10可通過抑制IL-1β途徑抑制牙槽骨吸收和破骨細(xì)胞活性，起到骨保護(hù)作用。

4參考文獻(xiàn)

1Kootala S，Ossipov D，van den Beucken JJ，etal.Bisphosphonate-functionalized hyaluronic acid showing selective affinity for osteoclasts as a potential treament for osteoporosis〔J〕.Biomater Sci，2015；3(8)：1197-207.

2白艷麗，金建軍，張瑜，等.肝硬化患者血IL-1β、TNF-α及尿crosslaps水平與骨密度關(guān)系〔J〕.中國醫(yī)藥指南，2011；9(17)：200-1.

3Mumm JB，Emmerich J，Zhang X，etal.IL-10 elicits IFNγ-dependent tumor immune surveillance〔J〕.Cancer Cell，2011；20(6)：781-96.

4Franz M，Doll F，Grun K，etal.Targeted delivery of interleukin-10 to chronic cardiac allograft rejection using a human antibody specific to the extra domain a of fibronectin〔J〕.Int J Cardiol，2015；195：311-22.

5Geissler K，Jager E，Ohler L，etal.Interleukin-10 inhibits autonomous myelopoiesis in patients with myelofibrosis〔J〕.Eur J Haematol，2015；95(3)：239-43.

6Lems WF，Saag K.Bisphosphonates and glucocorticoid-induced osteoporosis：cons〔J〕.Endocrine，2015；49(3)：628-34.

7Sahni S，Mangano KM，McLean RR，etal.Dietary approaches for bone health：lessons from the Framingham Osteoporosis Study〔J〕.Curr Osteoporos Rep，2015；13(4)：245-55.

8Warriner AH，Outman RC，Allison JJ，etal.An internet-based controlled trial aimed to improve osteopososis prevention among chronic glucocorticoid users〔J〕.J Rheumatol,2015；42(8)：1478-83.

9吳迎爽.吡格列酮對去卵巢大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α的影響及與骨代謝關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究〔D〕.太原：山西醫(yī)科大學(xué)，2012.

〔2014-11-25修回〕

(編輯苑云杰)

通訊作者：隋曉光(1961-)，男，副主任醫(yī)師，主要從事口腔內(nèi)科研究。

〔中圖分類號〕R68

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)11-2580-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.11.006

1吉林大學(xué)白求恩口腔醫(yī)院修復(fù)科

2吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院二部口腔科

第一作者：趙瑩(1991-)，女，碩士在讀，主要從事口腔修復(fù)研究。